Tamis moléculaire au carbone

1. diamètre des particules : 1,0-1,3 mm

2. Masse volumique apparente : 640-680 kg/m³

3. Période d'adsorption : 2x60S

4. résistance à la compression : ≥ 70 N/pièce

Objectif : Le tamis moléculaire au carbone est un nouvel adsorbant développé dans les années 1970. Il s'agit d'un excellent matériau carboné non polaire. Utilisé pour séparer l'azote enrichi de l'air, le tamis moléculaire au carbone (CMS) utilise un procédé d'azote basse pression à température ambiante. Comparé au procédé traditionnel d'azote haute pression à froid profond, il présente des coûts d'investissement inférieurs, une vitesse de production d'azote élevée et un faible coût. Par conséquent, il s'agit de l'adsorbant riche en azote privilégié par l'industrie mécanique pour la séparation de l'air par adsorption modulée en pression (PSA). Cet azote est largement utilisé dans les industries chimique, pétrolière et gazière, électronique, agroalimentaire, charbonnière, pharmaceutique, du câble, du traitement thermique des métaux, du transport et du stockage, etc.

Principe de fonctionnement : Le tamis moléculaire au carbone utilise des caractéristiques de tamisage pour séparer l'oxygène et l'azote. Lors de l'adsorption des gaz impurs, les particules de grande taille et les particules mésoporeuses ne jouent qu'un rôle de canal. Les molécules adsorbées sont transportées vers les micropores et les sous-micropores, qui constituent le véritable volume d'adsorption. Comme le montre la figure précédente, le tamis moléculaire au carbone contient un grand nombre de micropores, ce qui permet aux molécules de petite taille cinétique de diffuser rapidement dans les pores, tout en limitant l'entrée des molécules de grand diamètre. Grâce à la différence de vitesse de diffusion relative des molécules de gaz de différentes tailles, les composants du mélange gazeux peuvent être séparés efficacement. Par conséquent, la distribution des micropores dans le tamis moléculaire au carbone doit être comprise entre 0,28 nm et 0,38 nm selon la taille de la molécule. Dans la plage de tailles de micropores, l'oxygène peut rapidement diffuser dans les pores par l'orifice, tandis que l'azote y pénètre difficilement, ce qui permet de séparer l'oxygène et l'azote. La taille des pores est essentielle à la séparation de l'oxygène et de l'azote par tamis moléculaire au carbone. Si la taille des pores est trop grande, l'oxygène et l'azote pénètrent facilement dans les micropores du tamis moléculaire et ne peuvent donc pas assurer la séparation. Si la taille des pores est trop petite, l'oxygène et l'azote ne peuvent pas pénétrer dans les micropores et ne peuvent donc pas assurer la séparation.

Dispositif de séparation d'azote dans l'air par tamis moléculaire au carbone : cet appareil est généralement appelé machine à azote. Le procédé repose sur la méthode d'adsorption modulée en pression (méthode PSA) à température ambiante. L'adsorption modulée en pression est un procédé d'adsorption et de séparation sans source de chaleur. La capacité d'adsorption du tamis moléculaire au carbone sur les composants adsorbés (principalement les molécules d'oxygène) est absorbée pendant la pressurisation et la production de gaz grâce au principe décrit ci-dessus, et désorbée pendant la dépressurisation et l'échappement, afin de régénérer le tamis moléculaire au carbone. Parallèlement, l'azote enrichi en phase gazeuse du lit traverse le lit pour devenir le gaz produit, chaque étape étant une opération cyclique. Le fonctionnement cyclique du procédé PSA comprend : la charge sous pression et la production de gaz ; la pression uniforme ; la réduction de pression et l'échappement ; puis la pression et la production de gaz ; plusieurs étapes de fonctionnement, formant un processus cyclique. Selon les différentes méthodes de régénération, le procédé peut être divisé en régénération sous vide et régénération atmosphérique. L'équipement de la machine de fabrication d'azote PSA selon les besoins des utilisateurs peut inclure un système de purification par compression d'air, un système d'adsorption à pression modulée, un système de contrôle du programme de vanne (la régénération sous vide doit également avoir une pompe à vide) et un système d'alimentation en azote.